二维钙钛矿超快激子解离动力学机制获揭示
受到光照，半导体会产生载流子——电子和空穴，两者因带有相反的电荷在静电吸引力作用下被“捆绑”在一起，形成激子。与自由的电子和空穴相比，激子具有更高的发光效率因而在发光和显示器件领域具有潜在应用价值；但在太阳能电池等光伏应用中，大量存在的激子不利于正负电荷的分离提取，使太阳能电池效率大幅降低。因此，研究半导体中激子与自由载流子之间相互转化的动态过程，对材料和器件的合理应用具有重要的指导意义。
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员金盛烨、田文明等在（准）二维钙钛矿激子解离动力学研究中取得新进展。该团队通过超快时间分辨光谱学技术首次直接观测到二维钙钛矿中快速的动态激子解离过程，并由此提出论证了由极化子屏蔽效应诱导的激子解离新机制。相关研究成果发表在《美国化学会志》上。
作为一类天然的量子阱材料、优质的半导体介质，二维钙钛矿稳态激子结合能相比传统的三维钙钛矿大幅提高，达到数百毫电子伏特，使激子难以在室温下解离。
此前传统观点认为，二维钙钛矿中光生载流子主要以激子的形式存在，在室温下难以解离形成自由载流子，从而推测二维钙钛矿不适用于太阳能电池等光伏器件。然而，近期的一些研究却发现与之相背的结果。研究团队推测，此前的研究可能因为忽略了光生电荷与晶格之间的相互作用，从而使人们高估了二维钙钛矿的激子结合能。
为了验证推测，该团队通过飞秒超快光谱学技术等，首次在室温下直接观测到二维钙钛矿中快速的动态激子解离过程，证明二维钙钛矿中载流子在平衡状态下主要以自由载流子的形式存在。这与此前报道的通过稳态吸收光谱等技术得出的较高激子结合能存在较大差异。
为了解释这一反常的物理现象，该团队进一步通过低温光谱学等，提出由激子—极化子形成而诱导的激子解离机理，即激子通过与声子之间强的耦合作用形成激子—极化子，由于极化子的屏蔽作用大幅削弱电子—空穴间的库伦作用力，使激发态激子结合能显著降低，从而促进激子的快速解离。此外，还证明了激子解离以及后续的自由载流子非辐射复合过程是限制二维钙钛矿荧光量子效率的主要因素。
该发现揭示了二维钙钛矿材料中可能普遍存在的极化激子解离特性，为二维钙钛矿材料在光伏和光电探测等器件中的应用提供了理论指导。
二叠纪末生物大灭绝的“元凶”
2.52亿年前的二叠纪末生物大灭绝被认为是地质历史上发生的最严重的生物灭绝事件。已有的研究显示，二叠纪末生物大灭绝事件持续约6万年，导致81%的海洋生物物种和约89%的陆地生物物种先后灭绝。
那么，二叠纪末生物大灭绝的导火索是什么？中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称南京古生物所）和南京大学等多家单位合作开展研究发现，西伯利亚大规模基性火山喷发并非二叠纪末生物大灭绝的唯一推手，特提斯洋中和泛大陆周边的大陆岩浆弧酸性火山喷发导致的环境灾难远超以往的认识，可能是这次最大的生物灭绝事件的主要凶手之一。相关研究成果11月17日发表于《科学进展》。
华南与西伯利亚的记录不一致
在解释二叠纪末生物大灭绝的原因时，此前的研究大多将其归咎于二叠纪—三叠纪之交西伯利亚大火成岩省的基性火山喷发，因其规模最大，导致大量温室气体释放和快速升温、海水酸化和缺氧，而特提斯洋和其他地区的酸性火山作用通常被低估甚至忽略。
“尽管被认为是二叠纪末生物大灭绝推手，但西伯利亚大火成岩省所在区域却很少有化石记录的灭绝模式，也没有可以与全球对比的沉积地球化学证据记录这次生物大灭绝。”论文第一作者、南京古生物所研究员张华告诉《中国科学报》，一些最新的古生物资料表明，西伯利亚地区二叠纪末生物大灭绝造成的生物多样性损失并没有华南地区严重。
张华指出，西伯利亚大火成岩省开始于二叠纪末生物大灭绝事件之前约30万年，并一直持续到生物灭绝事件之后约50万年，西伯利亚大火成岩省有1/3的喷出岩和主体岩浆岩侵入时间均在华南的二叠纪生物大灭绝之后。“无论是大灭绝发生的时间和火山作用持续的时间，华南与西伯利亚的记录都存在不一致的现象。”
近年来的研究显示，二叠纪末生物大灭绝的模式和精确时间大都来自于华南的地质记录，尤其是浙江长兴煤山剖面的研究表明，这次生物大灭绝发生在两层火山灰之间，因此，大规模火山喷发自然而然成为二叠纪末生物大灭绝原因的最流行的解释。
张华介绍，我国现在的西南地区在2.52亿年以前曾经处于热带雨林地区，形成大规模森林和煤层，海陆相生物均非常繁盛，但在2.52亿年前的二叠纪末遭到重创，导致热带雨林消失、成煤作用停止、土壤系统崩溃，气候快速干旱化等环境灾变。我国四川、云南、贵州等地的陆相二叠系—三叠系界线剖面记录了这一灾难事件的全过程。
大灭绝的一个重要诱因
自2010年开始，中国科学院院士沈树忠带领的晚古生代团队与国内外团队开展合作研究，在云贵川地区的陆相二叠系—三叠系剖面生物大灭绝层位发现，铜超千倍的异常富集，并同时伴随有汞元素的异常、大规模炭屑沉积，铜同位素和汞同位素的异常波动等。
科研团队通过大灭绝层位富铜岩石的矿物学和地球化学研究表明，这些高浓度的铜来自于华南板块周边特提斯洋中大陆岩浆弧酸性火山喷出的气溶胶中富硫化物液滴的直接沉积，从而提供了华南周边地区大陆岩浆弧的酸性火山喷发与二叠纪末陆地生态系统崩溃的时空耦合关系。
根据地层中铜元素等的丰度和分布范围，科研团队推算出华南周缘的酸性火山活动最少释放超过19亿吨的铜和几十亿吨的二氧化硫，这种喷发通量是现代火山活动二氧化硫年通量的10～200倍。
火山富铜矿物和陆地植被燃烧产物炭屑的同时富集保存，反映大规模的火山喷发导致了陆地森林大火盛行，摧毁了陆地植被系统；火山释放的大量富硫气溶胶穿透对流层后滞留于平流层可能导致全球百—千年尺度的“火山冬天”。“这种快速降温与随后的快速升温可能比火山作用导致的长期逐渐升温对生物的影响更致命。”张华说。
结合我国东部地区、昆仑山脉、金沙江流域、澳大利亚东部、南美洲西部等地区二叠纪—三叠纪之交广泛存在的大规模二叠纪—三叠纪之交酸性火山喷发记录，科研团队得出结论，华南周缘大规模酸性火山喷发亦是二叠纪末生物大灭绝的一个重要诱因。
大型食草动物能增强生态系统碳储存持久性吗?
目前，人们越来越关注将野生动物保护和恢复与减缓气候变化目标相结合。然而，大型草食动物的存在会降低某些开阔生态系统的地上生物量，因此，研究人员表示，大型草食动物的恢复可能对生态系统的碳储量产生负面影响。
11月18日，相关文章发表于细胞出版社（Cell Press）旗下期刊Trends in Ecology & Evolution。
尽管人们普遍认为土壤是最大的活跃循环陆地碳库，但在很多生态系统中，地下碳储量往往被忽视。
作者认为，为了优化相关恢复工作，实现生物多样性恢复和气候减缓目标，相关研究需要将重点转移到持久性碳储存。实际上，食草动物可以通过将易受干扰的地上植被中存储的碳重新分配到持久的土壤碳库中，进而增加生态系统碳储存的持久性。
在此，研究人员建议，在未来评估大型食草动物对长期碳储存的影响时，应从主要关注植被碳储量转向整个生态系统储碳持久性。如果不这样做，土地管理行动可能导致适得其反的生物多样性和气候影响。
椰子树的个头，400万年前就决定了
椰子是一种重要的热带油料和水果作物，有着丰富的性状表现，比如植株有高有矮、椰肉有多有少、椰壳有大有小……是什么导致这些差异？椰子身上有太多的谜团待解。
近日，发表在《基因组生物学》（Genome Biology）上的一篇论文中，科研团队绘制了高、矮种椰子高质量参考基因组，揭示了单子叶植物染色体的进化过程，解析了高、矮种椰子在株高、纤维含量等关键性状差异的遗传基础，并发现了控制高矮的关键“开关”，解密了发生在约400万年前的椰子“绿色革命”。
绘制高质量参考基因组
椰子是海南的重要经济作物之一，截至2020年，全省椰子林面积51.79万亩，椰果年产量约2.23亿个，全省200多万人直接或间接从事椰子产业，年总产值超200亿元。
“尽管椰子产业很热，但椰子的基础研究相对比较落后。”论文共同第一作者、中国热带农业科学院椰子研究所研究员肖勇在接受《中国科学报》采访时表示。
要想解析一些重要的生物学现象和问题，首先是要获得高质量的基因组。
科研团队利用三代和Hi-C测序技术，分别组装并获得了高种椰子与矮种椰子两个染色体水平的椰子参考基因组。其中，高种椰子基因组大小为2.39Gb，矮种椰子基因组大小为2.40Gb，并对基因组分别进行了注释。
通过椰子基因组与睡莲及油棕等的比较分析，科研团队揭示椰子发生过两次全基因组的加倍事件，其中一次为棕榈科特有。椰子与同为棕榈科的油棕在约2700万年前发生分化，高种椰子和矮种椰子在约400万年前发生分化。
“椰子所属的棕榈科是单子叶植物中比较古老的类群之一，是研究单子叶植物染色体进化和古代植物分化的理想物种。”论文共同第一作者、海南大学教授王守创在接受《中国科学报》采访时指出。
研究团队通过高质量椰子基因组与紫萍、菠萝等单子叶植物基因组的比较分析，基于以端粒为中心的染色体重构理论和模型，重建了含有10条染色体的单子叶植物祖先细胞核型，比先前报道的5条或7条染色体核型具有更强的证据支持；并基于该核型进一步推断出椰子基因组16条染色体的演化过程。
上述研究结果有助于深刻认识单子叶植物核型变化乃至被子植物的进化历程。
破解椰子高矮之谜
椰子主要分为高种和矮种两大亚群，两亚群间的性状存在着较多差异。其中最显眼的便是高矮的差别，高种椰子植株高达15~30米，矮种椰子植株只有5~15米。
相差如此悬殊，是什么决定了高种椰子和矮种椰子的株高差异？
“这项成果最有意思的是，我们利用全基因组关联分析结合生化、分子、生理学手段，克隆到了控制椰子高矮的关键基因——位于12号染色体上的GA20ox基因。我们还发现这个基因其实和水稻、玉米和小麦中的‘绿色革命’基因属于同源基因。”论文共同通讯作者、海南大学教授罗杰在接受《中国科学报》采访时指出。
“绿色革命”基因对人类有着不同凡响的意义。大约60年前，由于水稻、玉米和小麦等作物的植株较高，不抗风很容易发生倒伏，导致产量减少。育种家通过分子生物学手段，发现一个矮种基因，后被称为“绿色革命”基因，通过选育获得了矮秆品种，解决了“吃不饱”问题，保障粮食安全。
“综合上述结果，表明椰子在约400万年前的亚种分化过程中，发生了与水稻、玉米等作物半矮化育种过程类似的‘绿色革命’。”罗杰表示，人类60年前做的事情，自然界早在400万年前就已经做过了。
椰子产业前景很广，数量却不够，一个很重要的原因就是椰子的生长周期很长，很难进行大量繁育。高种椰子要8~10年才能结果，矮种椰子则要3~5年。如果通过常规的杂交育种技术，可能需要几代人用几十年才能完成一个品种的选育。
“有了这个株高性状控制基因以后，我们可以开发分子标记，提前把更方便采摘的矮种椰子选出来，能节约大量时间和资源，大大加快繁育进程，促进椰子产业更快发展。”中国热带农业科学院椰子研究所副所长王挥告诉《中国科学报》。
解析关键性状意义重大
椰子除了高矮以外，还有其他不同的性状，比如高种椰子果实中的纤维素含量比较高，矮种椰子果实中的纤维素含量较低。
“高种椰子更接近于野生椰子，我们推测在热带地区岛国上的椰子，通过洋流传播到其他地区，而纤维含量是它能否漂流过来的重要因素，这个性状与椰子的进化息息相关。”王守创表示。
实际上，最初的椰子体积非常小，比如瓜子椰子就只有枣那么大，为了漂过来，通过自然进化让纤维越长越多，纤维素高有利于椰果漂在水上，而纤维素含量不多的椰果则沉入海里。
科研团队采用多组学加上细胞学手段来分析这个现象。“纤维主要由木质素和纤维素组成，我们主要集中在这两方面研究，关注了木质素和纤维素合成途径的所有基因，看这些基因的表达在高种椰子和矮种椰子上是否有差别。分析结果显示差别确实很大，在高种椰子中相关基因表达量很高，在矮种椰子中则很低。”肖勇介绍。这次他们初步找到了控制纤维素合成的位点和基因。
所谓“鱼和熊掌不可兼得”。肖勇表示，纤维素含量太高，果壳中间的体积就很小，里面的椰肉和椰汁也会变少。最开始是自然选择纤维素含量更大的椰子，随着后面人工选择的开展，才逐渐产生了肉多、汁水多的椰子品种。
除了株高、纤维以外，研究团队还分析了高种椰子和矮种椰子耐盐性、脂质含量等关键性状差异的遗传基础。
“把这些性状的关键基因挖掘出来以后，下一步我们可以搭建分子育种体系，加速育种步伐，对产业贡献巨大。还可以把优异性状的决定基因‘外借’，比如可以把耐盐的基因在其他作物上应用，提高作物的耐盐性，有助于其他品种的遗传改良。”王挥说。
“椰子里面的月桂酸，是目前人类认知的植物里含量最高的，月桂酸又是化妆品的重要原料。破解椰子脂质合成与调控的分子机制，有利于延伸椰子产业链。”王守创表示。
大脑神经调控与读取技术获进展
近日，中国科学院国家纳米科学中心研究员方英团队在高精度神经调控与读取技术方面取得新进展，相关论文以Self-assembled multifunctional neural probes for precise integration of optogenetics and electrophysiology为题发表在Nature Communications上。
脑科学的核心目标是解析神经电活动如何控制大脑的功能以及脑疾病的神经机制。要实现这些目标，需要精准调控与读取特定神经环路的电活动信息。其中光遗传与多通道电生理记录联用技术，可以实现对神经元电活动的高时间分辨率调控与读取，在神经功能环路解析和脑疾病机制研究中均具有重要意义。然而在传统方法中，由于光刺激范围与电极记录范围在空间上存在一到两个数量级的差别，导致神经元电活动功能归属模糊，给神经环路的高精度解析带来了困难和挑战。
该研究团队长期致力于发展大脑神经信息分析新技术及其在脑功能解析和脑机接口领域中的应用。前期，团队利用微纳加工技术和生物相容性纳米材料，发展了一系列新型柔性神经电极技术，包括可注射式柔性神经电极（Nature Nanotechnology, 2015, 10, 629）、基于石墨烯和碳纳米管的柔性全碳神经电极（Nano Letters, 2017, 17, 71），以及高密度柔性神经流苏电极（Science Advances, 2019, 5, eaav2842）等，为长期稳定读取大脑神经电活动提供了重要工具。
在前期研究基础上，研究人员近期构建了一种多功能柔性神经电极技术，同步实现了大脑中基因载体的精准递送、长期光遗传学调控和神经电生理记录。利用弹性毛细自组装原理，研究人员将高通量柔性神经电极和光导元件在含有光遗传基因载体的聚合物液体中进行自组装，得到了体积只有纳升级别的多功能柔性神经电极。研究发现，多功能柔性神经电极能够实现基因载体在电极-神经界面的高效递送和表达。基于此，研究人员利用多功能柔性神经电极将光遗传蛋白精准表达在电极-神经界面100微米范围内，从而确保了光遗传调控神经元集群和电生理记录神经元集群的高度空间一致性。进一步利用柔性神经电极良好的生物相容性，实现了对大脑神经元电活动长达三个月以上的稳定读取与调控。
研究成果在神经环路的精准解析和脑机接口等领域具有重要的应用前景。该项研究得到中科院战略性先导科技专项（B类）“脑认知与类脑前沿研究”、国家自然科学基金重大项目“帕金森综合症的神经分析化学基础研究”和国家自然科学基金国际（地区）合作交流项目“超薄柔性神经电极用于古老脑的编码机制研究”的支持。
聚星系统中的密近双星研究获进展
近日，中国科学院云南天文台双星与变星研究团队副研究员廖文萍和研究员钱声帮等在聚星系统中的密近双星研究方面获新进展。他们发现轨道不共面的“三胞胎”三星组成的特殊聚星系统，为探讨密近双星的形成和演化提供了天然的天体物理实验室。相关研究结果发表在国际天文学杂志《英国皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。
食双星天猫座CN处于由三颗光谱型完全相同的子星组成的三星系统中，但这三颗子星是否真正有物理上的联系以及它们的物理和轨道特征等仍不清楚。为研究它们的轨道特征和探讨密近双星的形成演化，研究人员利用云南天文台1米和60厘米望远镜对其进行了近五年的不间断监测，获得了天猫座CN的系列掩食极小时刻，并结合SWASP、KWS等空间观测资料，对该系统的轨道周期变化进行了分析研究。研究发现该食双星的掩食光变到达地球的时间呈现周期性变化（光时轨道效应），揭示了它们是物理上有联系的“三胞胎”三星系统，第三天体围绕中心食双星做偏心轨道运动。
通过对分光、测光和光时轨道效应的综合分析，研究人员发现第三天体与中心食双星的轨道不共面，第三天体轨道面与食双星轨道面间的夹角高达65度。这些结果表明，第三天体通过抽取角动量驱使中间密近双星的形成。兴隆2.16米望远镜的低色散光谱观测分析结果显示天猫座CN的金属丰度仅为太阳的五分之一。该“三胞胎”三星系统子星间的不共面、偏心轨道和低金属丰度等特征表明天猫座CN能为聚星系统中密近双星的形成提供重要信息，这也是当前聚星系统研究领域一个活跃且具有挑战性的课题。
该研究工作得到国家自然科学基金和云南省科技人才和平台计划的资助。
仿生润滑材料研究取得新进展
物体(液体和固体)的定向传输在能量传输、智能机器人、生物医学设备等领域都有着重要的应用。过去20年里，液体定向输运研究引起了科学家们的广泛关注，并取得了重要突破。然而，固体输运研究报道很少。与液体定向输运机制不同（结构或界面化学梯度诱导的毛细驱动力），限域受压条件下固体定向输运需要依靠强大的机械推动力来克服弹性变形接触过程中的摩擦力，而良好的界面润滑是先决条件。
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室周峰研究员团队从生活中找到了解决上述问题的策略。自然界中，在组织腔道分泌粘液的润滑作用下，食道能够利用肌肉应激产生的机械蠕动波实现大食块的成功传输。受此启发，研究人员基于界面润滑和机械变形的耦合效应，开发了一种智能型类食道凝胶软物质器件。在凝胶管内腔表面坚固的水润滑层辅助下，利用管腔收缩变形产生的流体动压和机械推动力实现了固体在多维方向的按需运输。相关结果发表在Advanced Science上。
研究人员基于先前提出的表面催化引发自由基聚合方法（SCIRP, Advanced Materials, 2018, 30, 50, 1803371），以铁丝为催化模板，制得了含有ATRP活性引发剂的铁基双网络高强度温敏性水凝胶管；接着采用前期发展的亚表面引发自由基聚合方法学（sSI-ATRP, 中国科学:化学, 2018, 48,12,1611），将亲水性聚电解质刷化学接枝和嵌入到凝胶管的内腔表面网络，制得内腔体表面低摩擦、腔壳温控收缩变形的仿生类食道凝胶管器件。在聚合过程中原位引入四氧化三铁纳米颗粒（Fe3O4 NPs), 可实现温敏性凝胶管器件腔道的近红外光远程操作。所制备的凝胶管器件经近红外激光局部照射后，内表面仍可保持低摩擦状态（Ffriction：~0.03 N），而空腔则产生瞬间体积收缩。这种体积收缩使得管状器件能够产生足够的流体动压和大的机械推动力（Fpush：~0.18 N），伴随着激光的连续辐照，凝胶管产生类似食道的机械蠕动波，有效地驱动固体在挤压管腔中的定向输送。
该研究利用新颖的仿生设计理念、表面化学和软材料力学耦合，成功实现了限域受压条件下固体在三维管腔环境中沿任意方向的定向输送，对于认识软物质受压变形过程中界面接触力学与摩擦的耦合关系具有重要指导意义，所设计的驱动器有望用于仿生药物运输或人工体外食管模拟系统，例如，帮助食道癌患者和宇航员制定饮食相关的物理治疗计划。
“洞察”号揭示火星平原地质历史
根据《自然—通讯》11月24日发表的一项研究成果，利用美国宇航局（NASA）“洞察”号（InSight）任务采集的地震数据，科学家获得了火星埃律西昂平原地下约200米深处的次表层影像，进而发现熔岩流之间夹着一层浅浅的沉积层。该研究结果增进了科学家对火星地质历史的进一步认识。
“洞察”号着陆器于2018年11月26日降落在火星的埃律西昂平原地区。火星一直是大量行星科学任务的目的地，但NASA的“洞察”号是首个专门利用地震技术测量火星次表层的任务。
瑞士苏黎世联邦理工学院Cédric Schmelzbach和同事利用地震数据分析了埃律西昂平原的构成。
研究人员通过这些数据分析了深度达200米的浅次表层。他们发现该地区有一个浮土层，主要为沙质，约3米厚，它的下面有一层约15米厚的粗糙块状喷出物（陨石撞击后被喷出又落回表面的岩石块）。
在这些表层之下，他们发现了约150米厚的熔岩流，与预期的次表层结构基本一致。研究人员利用当前文献中的撞击坑计数进行了测年，发现浅层可追溯至17亿年前的亚马逊纪，更深的熔岩流可追溯到36亿年前的西方纪。
研究人员还发现了一个30-40米厚的地层，其地震速度较低，提示其中沉积物质的硬度不如更硬的玄武岩层。他们认为，这个地层可能由夹在西方纪和亚马逊纪玄武岩之间的沉积物组成，或是由亚马逊纪玄武岩本身的沉积物组成。
多喝咖啡可预防老年痴呆
对于那些早上不喝咖啡就无法面对一天的人来说，迎来了一则好消息：近日，发表在《衰老神经科学前沿》的一项长期研究表明，多喝咖啡可降低阿尔茨海默病的患病风险。
作为澳大利亚衰老成像、生物标志物和生活方式研究的一部分，来自伊迪丝·考恩大学（ECU）的研究人员在十多年时间里调查了200多名澳大利亚人，研究其咖啡摄入量是否影响他们认知能力下降的速度。研究结果表明，咖啡和几个与阿尔茨海默病相关的重要标志物之间存在联系。
“我们发现，这些没有记忆障碍的参与者，在研究开始时喝大量咖啡，其转变为轻度认知障碍的风险更低，而轻度认知障碍通常是阿尔茨海默病的前兆。”首席研究员萨曼塔·加德纳博士说。
研究发现，多喝咖啡会对某些认知功能产生积极的效果，特别是在执行功能上，包括计划、自我控制和注意力等。与此同时，更高的咖啡摄入量似乎还与减缓大脑中淀粉样蛋白的积累有关，淀粉样蛋白则是阿尔茨海默病发展的关键因素。
尽管目前的研究还不能确定每天喝多少杯咖啡会产生有益的效果。但研究表明，如果你每天只允许自己喝一杯咖啡，那你最好再多喝一杯。
“如果将平均每天喝240克咖啡增加到两倍的量，那么18个月后，认知能力下降可能会降低8%，同一时期内，大脑中的淀粉样蛋白积累也会减少5%。”加德纳表示，“喝咖啡越多，认知能力下降越慢，大脑消耗越少。”
据了解，在阿尔茨海默病中，淀粉样蛋白聚集在一起就会形成对大脑有害的斑块。
不过，这项研究还无法区分含咖啡因和不含咖啡因的咖啡，以及其制备方法（冲泡方法、加奶或加糖等）。同时该研究也没有准确地确定咖啡的哪些成分对大脑健康看似有积极的影响。虽然咖啡因与研究结果有关，但初步研究表明，它可能不是延缓阿尔茨海默病的唯一因素。
“粗咖啡因”是低咖啡因咖啡的副产品，已被证明对小鼠的记忆损伤有一定的预防作用。而咖啡的其他成分，如咖啡醇、咖啡醇和癸二醇-5-羟色胺，在各种研究中也被发现会影响动物的认知障碍。
尽管如此，加德纳表示，咖啡和大脑功能之间的关系仍然值得进一步研究。
“这对那些有认知能力下降风险但还未出现任何症状的人尤其有用。”加德纳说，“我们可能会制定一些明确的指导方针，希望人们到中年时能够遵守并产生持久的影响。”
走路像人，攀爬像猴
由美国和南非科学家领导的国际研究小组，利用在南非一处洞穴发现的200万年前的源泉南方古猿骨骼，重建了古人类最完整的背部化石。分析显示，源泉南方古猿走路像人，而攀爬像猿猴，这意味着源泉种是古人类的一种过渡形式，它的脊椎形状明显介于现代人和类人猿之间。相关研究结果11月23日发表于e-Life。
2008年，威特沃特斯兰德大学教授Lee Berger在马拉帕遗址的一处洞穴中发现了早已灭绝的源泉南方古猿的第一批遗骸，后来确认属于一个男童和一个成年女性，并于2010年首次进行了描述。据悉，马拉帕遗址位于约翰内斯堡西北部，被誉为“人类摇篮世界遗产地”。
最新的化石是2015年在马拉帕遗址旁的一条采矿坑道中发现的，这些化石包括来自女性下背部的4块脊椎骨，以及连接脊柱和骨盆的一块名为“骶骨”的骨头。这一发现证实，源泉种和人类一样，只有5个腰椎。研究小组将这名女性源泉南方古猿命名为Issa，在斯瓦希里语中意为 "保护者"。
“腰部区域对于理解我们最早祖先的双足行走特征以及如何适应双足行走至关重要。”该研究通讯作者、纽约大学和威特沃特斯兰德大学教授Scott Williams说，相关的一系列腰椎在人类化石记录中极为罕见，同时在整个早期的非洲记录中，只有3个类似的低脊椎。
新标本的发现意味着Issa是仅有的两具保存了相对完整的下身脊椎和牙齿的早期古人类骸骨之一，这使得科学家能够确定这些脊柱属于哪个物种。
Berger表示，Issa的腰部区域可能是迄今发现的保存最好的古人类下背部，其完整性让研究小组对该物种下背部的解剖结构有了前所未有的了解。
脊柱前凸使腰椎向内弯曲，通常用于证明对双足行走有很强的适应性。然而，更完整的脊椎和化石表明，源泉种的前凸曲线实际上比迄今发现的任何南方古猿更极端，人们观察到的脊椎弯曲程度仅比160万年前肯尼亚图尔卡纳男孩（直立人）和一些现代人的脊椎弯曲程度更高。
“虽然脊柱前凸和其他特征明显代表了对双足行走的适应，但我们同时还观察到了其他特征，比如巨大向上的横突表明躯干肌肉组织强大，这可能适用于树栖行为。”该研究作者之一、纽约州立大学石溪分校教授Gabrielle Russo说。
得克萨斯农工大学研究古人类如何行走和攀爬的教授Cody Prang说：“脊椎将这一切联系在一起。这些特征的组合以何种方式保留在我们的远古祖先身上，包括有效地用双足行走和爬树的潜在适应性，可能是人类起源中最重要的悬而未决的问题之一。”